As bactérias intestinais ajudam a digerir a fibra dietética, liberam importantes antioxidantes

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Intestino

A fibra dietética encontrada nos grãos é um grande componente de muitas dietas, mas pouco se entende sobre como digerimos a fibra, pois os seres humanos não possuem enzimas para quebrar as moléculas complexas. Algumas espécies de bactérias intestinais quebram a fibra de tal forma que ela não apenas se torna digerível, mas libera ácido ferúlico, um importante antioxidante com múltiplos benefícios à saúde, de acordo com um novo estudo liderado por pesquisadores da Universidade de Illinois Urbana-Champaign.

Grãos como arroz, aveia, centeio e trigo são ricos em uma classe de fibras dietéticas chamadas arabinoxilanos, que os humanos não conseguem digerir por si mesmos. Muitas bactérias intestinais possuem enzimas para quebrar componentes simples dos arabinoxilanos; no entanto, elas não têm a capacidade de quebrar componentes complexos – inclusive aqueles que contêm ácido ferúlico.

“O ácido ferúlico demonstrou ter atividades antioxidantes, imunomoduladoras e antiinflamatórias, e muitos relatórios documentaram suas atividades de proteção em diferentes condições de doença, incluindo diabetes, inflamação alérgica, doença de Alzheimer, distúrbios cardiovasculares, infecções microbianas e câncer”, disse o líder do estudo Isaac Cann, professor de ciências animais e microbiologia e membro do Instituto Carl R. Woese de Biologia Genômica de Illinois.

“A questão, então, é qual é o benefício dos arabinoxilanos para nós, já que nossos genomas humanos não codificam as enzimas que podem degradá-las ou acessar o ácido ferúlico que elas contêm”? Não podemos dizer.

Para responder a essa pergunta, o grupo Cann e colaboradores da Universidade de Michigan e da Universidade de Mie no Japão estudaram os genomas e a atividade digestiva das bactérias no intestino. Eles descobriram que um grupo de bactérias Bacteroides tem várias enzimas que quebram os arabinoxilanos, algumas das quais não tinham sido vistas ou catalogadas antes. Uma enzima que o grupo descobriu é tão ativa que corta qualquer ácido ferúlico que encontre, liberando grandes quantidades do antioxidante, disse Cann. O grupo publicou suas descobertas na revista Nature Communications.

“Estas bactérias podem sentir a diferença entre arabinoxilanos simples e complexos para empregar um grande conjunto de enzimas que funcionam como tesouras para cortar as ligações em arabinoxilanos complexos em suas unidades de açúcar e, ao mesmo tempo, liberar o ácido ferúlico”, disse Cann.

É importante notar que nenhuma das bactérias estudadas pelo grupo usou o ácido ferúlico depois de liberá-lo – o que o torna disponível para absorção no intestino humano.

A compreensão deste mecanismo de como as bactérias no cólon ajudam o corpo a quebrar a fibra alimentar e o acesso ao ácido ferúlico tem aplicações para uma nutrição personalizada. Com a atividade protetora do composto contra certas doenças e seu papel na modulação da inflamação e da resposta imune, os pacientes podem se beneficiar da ingestão probiótica das bactérias libertadoras de ácido ferúlico ou do consumo de uma dieta rica em fibra de arabinoxilan, disse Cann.

“Este é um exemplo de como o microbioma afeta a saúde humana e a nutrição”, disse Cann.

Referências

Gut bacteria help digest dietary fiber, release important antioxidant
https://medicalxpress.com/news/2021-01-gut-bacteria-digest-dietary-fiber.html

Gabriel V. Pereira et al. Degradation of complex arabinoxylans by human colonic Bacteroidetes, Nature Communications (2021). DOI: 10.1038/s41467-020-20737-5

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